Применение гравия в строительстве дорог

Всё об асфальтировании / Справочник / Гравий

Общие сведения о гравии

Гравий — природный неорганический материал, образуемый в процессе естественного разрушения и выветривания горных пород (гранита, гнейса, диабаза, кварцита, кварца, сланца, известняка, доломита, песчаника и других).

Представляет собой сыпучую смесь из каменных зерен имеющих окатанную форму. Состав и цвет гравия может быть разнообразным и ключевым образом зависит от того из каких горных пород он образован.

Определение гранулометрического состава гравия (минимального и максимального размера зерна) зависит от того рассматривается ли гравий как частица грунта или как элемент дорожно-строительного материала.

В различных отраслях народного хозяйства, которые используют гравий, могут существовать свои классификации гравия определяющие иной размер зерна (отличный от вышеуказанных размеров).

Гравий, как правило, добывается вместе с песком при разработке песчано-гравийных месторождений карьерным способом. Чистый гравий получают путем рассева песчано-гравийной смеси (смеси песка и гравия, в которой доля гравийных зерен имеющих размер более 5 мм превышает 30 %). После рассева, при необходимости, гравий может дополнительно сортироваться с целью получения требуемых фракций.

В Украине на гравий как строительный материал действуют следующие стандарты:

Искусственный гравий

Помимо природного гравия, существует так называемый искусственный пористый гравий. Искусственный гравий применяется в основном в качестве теплоизоляционного материала (для создания теплоизоляционных засыпок и приготовления теплоизоляционных легких бетонов). Основные виды искусственного гравия:

Отличие гравия от щебня

Также как и гравий, щебень можно рассматривать как частицу грунта или же как элемент дорожно-строительного материала. Исходя из такого разделения можно выявить главные отличия гравия от щебня.

Таким образом, если рассматривать щебень и гравий как грунты, то отличия между ними можно найти не только по форме (гравий окатанный, а щебень неокатанный), но и по размеру (гравий — 2–10 мм, а щебень — 10–200 мм). Если же сравнивать гравий и щебень только как дорожно-строительные материалы, то единственным отличием между ними будет их форма (окатанная у гравия и неокатанная у щебня).

Еще одним отличием между гравием и щебнем является способ получения этих материалов. Гравий получают путем рассева природных песчано-гравийных смесей, а щебень путем искусственного дробления (измельчения) крупнообломочных горных пород, в том числе и гравия (в этом случае получается щебень из гравия).

В дорожно-строительной отрасли, если речь идет о качестве материалов (асфальтобетонных смесей) и надежности дорожных конструкций (покрытий и оснований), применение щебня, а не гравия всегда более предпочтительно. Асфальтированные покрытия устроенные с применением гравийных асфальтобетонных смесей (в которых гравий выполняет функцию крупного минерального заполнителя), имеют более низкие показатели по сдвигоустойчивости чем аналогичные покрытия из щебеночных асфальтобетонных смесей. Именно поэтому при асфальтировании автомобильных дорог высоких категорий и участков с высокой интенсивностью движения транспорта, гравийные асфальтобетонные смеси не применяются. С другой стороны, гравий является более дешевым материалом, и по этой причине его целесообразно использовать для устройства оснований и покрытий на дорогах низких категорий.

Назначение и область применения гравия

Гравий относится к числу полезных ископаемых многоцелевого назначения. Применяется гравий в таких отраслях народного хозяйства как промышленность, строительство (в том числе и дорожно-строительная отрасль), сельское и лесное хозяйство. Общемировое ежегодное потребление гравия исчисляется сотнями миллионов тонн. Основной сферой потребления гравия является строительство (гражданское, транспортное, промышленное и др.).

В строительстве гравий выполняет 2 основные функции:

Классификация гравия

По генетическому типу (происхождению)

По форме и степени окатанности зерен

По характеру поверхности зерен

Применение гравия в дорожно-строительной отрасли

В дорожном строительстве гравий используется для следующих целей:

Приготовление асфальтобетонных и битумоминеральных смесей

Гравий может использоваться в качестве крупного минерального заполнителя при приготовлении горячих, теплых и холодных уплотняемых асфальтобетонных смесей, а также ЩМА и черногравийных смесей. Асфальтобетонная смесь в которой в качестве крупного заполнителя применяется гравий называется «гравийной».

Гравий не допускается применять при приготовлении асфальтобетонных смесей которые планируется использовать для асфальтирования автомобильных дорог высоких категорий. Связано это с тем, что зерна недробленого гравия имеют окатанную форму, а форма зерен каменного материала оказывает большое влияние на сдвигоустойчивость асфальтобетона (чем более окатанные зерна, тем ниже сдвигоустойчивость дорожного покрытия). Вместо чистого гравия используется дробленый гравий (то есть щебень из гравия).

Устройство дорожных оснований

При строительстве автомобильных дорог гравий может использоваться для устройства различных слоев дорожного основания (дренирующего, морозозащитного или подстилающего). При этом гравий может применяться в чистом виде или в виде черногравийной смеси (смеси гравия и органического вяжущего). Для устройства нижних и средних слоев дорожного основания, как правило, применяется гравий фракции 40–70 мм, для верхних — 20–40 мм, для расклинцовки — 10–20 мм.

Устройство гравийных дорожных покрытий

Гравийные дорожные покрытия создаются на дорогах IV–V категории с низкой интенсивностью движения (от 100 до 300 автомобилей в сутки). Если интенсивность движения превышает 300–500 автомобилей в сутки, то применяется черногравийная смесь (смесь гравия и органического вяжущего).

Гравийное дорожное покрытие — дорожное покрытие устроенное из песчано-гравийной смеси, песчано-гравийно-щебеночной или черногравийной смеси.

Укладывается гравийное покрытие непосредственно на земляное полотно или на подстилающий песчаный слой. В зависимости от условий движения, нагрузки на дорогу, качества гравийного материала и типа подстилающего основания (грунтового или песчаного), толщина гравийного покрытия может варьироваться от 8 до 16 см, а также устраиваться в 2 слоя общей толщиной 25–30 см (при этом для нижнего слоя применяется самая крупная фракция 40–70 мм или смесь разных фракций 5–70 мм, а для верхнего — фракция 10–20 мм или смесь 5–20 мм).

Большая толщина гравийного покрытия обусловлена тем, что в процессе эксплуатации дороги гравий подвергается истиранию и выветриванию, мелкие пылевидные частицы выветриваются из верхнего слоя, а крупные гравийные частицы раскатываются колесами транспортных средств. Со временем эти процессы приводят к износу гравийного покрытия и уменьшению его толщины (примерно на 1–3 см в год).

Для того, чтобы сохранять целостность и не пылить, гравийному покрытию требуется влага, которую оно может получать из атмосферных осадков (дождя) или капиллярным путем из грунта. Летом гравийные дороги не пылят только в тенистых влажных местах.

Укрепление дорожных обочин

Гравий часто используется для укрепления обочин автомобильных дорог общего пользования I–V категории. В роли обочины может выступать как краевая укрепительная полоса (служащая упором для асфальтированного слоя), так и остановочная полоса (служащая для вынужденной остановки) или прибровочная полоса (служащая переходной зоной от обочины к откосу).

Для укрепления дорожной обочины гравий может применяться в чистом виде или в виде черногравийной смеси (смеси гравия и органического вяжущего). Также для укрепления обочины может использоваться песчано-гравийная или грунтово-гравийная смесь. Выбор конкретного материала зависит от интенсивности движения транспорта, частоты остановки и заезда транспорта на обочину, характера асфальтобетонного покрытия и других факторов.

Источник

Применение щебня в строительстве

Щебень имеет широкий спектр применения в строительной отрасли, его назначение для тех или иных работ зависит от качества щебня, породы исходного материала и его фракции. К качеству щебня, влияющему на его применение, относят лещадность и прочность.

Кубовидный щебень, то есть имеющий низкий процент лещадности может применяться во всех работах и производстве строительных материалов, кстати, кубовидность влияет и на морозостойкость щебня, чем она меньше, тем больше морозостойкость.

Прочность щебня имеет такое же огромное значение, как и лещадность и стойкую взаимосвязь при использовании щебня, например, для производства высокопрочного бетона, щебень с лещадностью до 10-15% но с маркой прочностью 600-800 кг/см² уже не сможет быть применен для производства данного строительного материала.

В Ростовской области в основном производится щебень с повышенным содержанием пластинчатых и игловатых зерен, это обусловлено структурой породы песчаника. Он имеет природные направления разлома и при дроблении не ломается, а расслаивается. Конечно, данной проблемы можно избежать, используя современное оборудование, но стоимость производимого на таком оборудовании щебня будет на порядок выше, чем у щебня, произведенного на обычных дробилках типа СМД. Так процент кубовидного щебня на выходе будет незначительным, а расход горной массы большим.

По этой причине кубовидный щебень в Ростовской области производят всего два-три карьера, основной рынок сбыта которых находится в Москве, Волгограде и Астрахани, так как, например, в двух последних регионах качественного щебня не производят вовсе.

Фракции щебня

К сопутствующим фракциям относятся:

В отдельных случаях находят применение фракции 70-120мм и 120-150мм.

Наибольшим спросом на рынке пользуется щебень песчаник фракции 5-20 мм, реже 5-15 мм, применяющийся в производстве асфальта, бетона и железобетонных конструкций.

Щебень песчаник фракций 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм так же пользуется устойчивым спросом, и применяется в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий, подушек автомобильных дорог, в строительстве зданий при закладке фундамента, а также используется для дробления на более мелкие фракции щебня. Из всех природных каменных материалов, используемых в строительстве, щебень является основным.

Основное применение щебня песчаника

Это отсыпка территорий, благоустройство, устройство основания дорожного полотна и производство низкомарочного бетона. Кстати для этих целей щебень песчаник фракций 20-40 и 40-70 мм активно закупают дорожники Краснодарского края по причине отсутствия данных фракций у местных производителей. Это обусловлено материалом, применяемым для производства щебня, если в Ростовской области щебень производят из горной массы, добытой при взрыве монолитной скалы, то в Краснодарском крае щебень производят из речной гальки, которая просто на просто не имеет такого размера чтобы из нее можно было произвести эти фракции.

В завершении подведем итоги применения щебня песчаника и гравийного:

Зная вышеизложенные факты, вы с легкостью подберете необходимый вам щебень.

Щебень для дорожного строительства

Щебень является одним из основных материалов, который применяется для строительства, ремонта и содержания, автомобильных дорог. От качества щебня в значительной мере зависят их потребительские свойства автомобильной дороги (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность.

Вот несколько доводов в подтверждении нашей теории:

Щебень используемый в дорожно-строительном хозяйстве, условно можно разделить на три группы:

Источник

Использование щебня в строительстве и дорожных работах

Разновидности щебня

Материал, получаемый путем дробления камня скальных пород, называется щебнем. В зависимости от величины получаемых осколков он делится на фракции с различными градациями.

Различаются не только размеры этого материала, но и породы из которых он был произведен.

Гранитный щебень добывают методом дробления природного гранита. В таком материале много минералов (шпат, кварц, слюда) и он считается одним из самых качественных.

Известняковый щебень получают в результате дробления известняка (карбоната кальция), который тоже является горной породой, но не вулканического, а осадочного происхождения.

Гравийный щебень производится из обыкновенной речной гальки и гравия.

Вторичный щебень получают в результате переработки старых бетонных или кирпичных конструкций, которые дробят и отсортировывают в зависимости от величины фракций.

Шлаковый щебень — это результат дробления металлических шлаков, которые получаются в процессе выплавки чугуна.

Использование щебня в зависимости от величины фракций

0-5 мм. Щебень данной фракции используется в основном как декоративный. Это так называемый отсев, который автоматически получается при сортировке по градациям. Используется отсев как для отсыпки дорожек в саду и спортивных площадках, так и для изготовления некоторых видов бетонных изделий. В дорожном строительстве его применяют в качестве дренажа при прокладке грунтовых трасс.

5-20 мм. Самая популярная фракция, которая применяется практически на всех этапах строительства из бетона:

Производство бетона: щебень смешивается с цементом, песком и водой из расчета 4/1/2/0,5, где 4 – это щебень, 1 – цемент, 2 – песок, 0,5 – вода. Марка получаемого бетона зависит от качества цемента и породы щебня. Использование гранитного щебня для получения высококачественных марок считается строго обязательным.

Заливка фундамента. Щебень 5-20 мм используется для приготовления цементной смеси. Раствор готовится в пропорциях 2/2/1/1, где 2, это щебень и песок, а 1 – вода и цемент. Сначала тщательно смешиваются все сухие материалы и, только после этого, добавляется вода.

Отсыпка дорог. Большим спросом для выполнения этого вида работ пользуется вторичный щебень, который получен в результате дробления демонтированных пластов асфальта. Полотно дороги засыпается асфальтовой крошкой и по нему проходят катком.

Аэродромные покрытия. Для укладки бетонного покрытия на взлетных полосах берется щебень, обладающий высокими прочностными характеристиками. Чаще всего для производства этого вида работ, щебень используется гранитный или гравийный. Данная фракция подходит только для укладки второго слоя двухслойного покрытия, на первом уровне используется щебень гораздо более крупный.

20-40 мм. Считается средней фракцией и широко используется как для отсыпки под полотна будущих дорог, так и для закладки фундамента больших производственных зданий, где нагрузка на основание весьма значительна. Также щебнем этого размера отсыпаются трамвайные пути и железные дороги.

20-70 мм. Эта фракция используется для работ с большими объемами бетона при возведении масштабных сооружений, мостов и для укладки первого слоя бетонного покрытия на аэродромах.

70 мм и выше. В основном имеет декоративное значение и применяется для отделки и украшения бассейнов и водоемов, а также для работ с ландшафтным дизайном и альпийскими горками.

Подробные характеристики гравийного щебня

Гравийный щебень заслуживает, чтобы о нем написали более подробно, ведь по своим прочностным характеристикам он ненамного уступает гранитному, а по некоторым показателям даже превосходит его.

Гравийный щебень имеет чрезвычайно низкий уровень радиоактивности, что в свете неблагополучной экологической ситуации делает его применение в строительстве наиболее полезным. Тот же гранитный щебень обладает повышенным радиационным фоном, что делает нежелательным его применение в частных застройках.

Гравийный щебень купить гораздо проще и выгоднее, чем крошку из гранита. Высохшие русла рек, где добывают материал для дробления, есть в любом крае страны, поэтому цена на этот материал совсем не высока.

Сфера его применения чрезвычайно широка и разнообразна. Гравийный отсев (маленькие обкатанные речные камешки), получаемый в результате просеивания карьерных пород, будет прекрасным отделочным материалом при оформлении дачи и сада. Дорожки, засыпанные мелкой речной галькой, будут иметь стильный и ухоженный вид, а домашний водоем, оформленный с помощью речного щебня, вызовет восторги всех гостей. При желании можно подобрать различные цветовые сочетания щебня. Добываемый в разных карьерах он может иметь различные цветовые характеристики, из которых совсем несложно выложить оригинальный узор.

Источник